JP4698650B2 - Manufacturing method of stamper for imprinting - Google Patents
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Description
本発明は、インプリンティング用スタンパーの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an imprinting stamper.
回路基板製造方法におけるインプリンティング(imprinting)方法は、回路パターンに対応する凸状のパターンが表面に突出形成されたスタンパー(stamper)を絶縁基板に圧着(imprint)することにより、絶縁基板上に回路パターンに対応する凹状のパターンを陥入させた後、凹状のパターン内に導電性物質を充填することにより回路パターンが形成された基板を製造する方法である。 An imprinting method in a circuit board manufacturing method is a method in which a circuit is formed on an insulating substrate by pressing a stamper having a convex pattern corresponding to the circuit pattern formed on the surface thereof onto the insulating substrate. This is a method of manufacturing a substrate on which a circuit pattern is formed by inserting a conductive material into a concave pattern after indenting a concave pattern corresponding to the pattern.
従来のインプリンティング用スタンパーは、シリコンマスタ(silicon master)に形成された複数の溝にニッケル(Ni)メッキしてニッケルスタンパーを製作した後、これをシリコンマスタから分離する方法により製造される。そして、絶縁材とニッケルスタンパーとの分離を容易にするために、ダイヤモンドライクカーボン(Diamond Like Carbon;DLC)コーティング、C4F8コーティング、自己組織化単分子膜(Self−Assembled Monolayer;SAM)コーティングなどの工程を行う。 A conventional imprinting stamper is manufactured by a method in which a nickel stamper is manufactured by plating a plurality of grooves formed in a silicon master and then separated from the silicon master. In order to easily separate the insulating material from the nickel stamper, diamond-like carbon (DLC) coating, C 4 F 8 coating, self-assembled monolayer (SAM) coating Etc. are performed.
このように、従来のインプリンティング用スタンパーの製造工程は、スタンパーをマスタから容易に分離するために前記のようなコーティング工程を行わなくてはならない。これによりその製造工程においてかなりの長時間がかかるだけではなく製造費用も上昇するという問題点がある。そして、コーティング工程を行ってもスタンパーとシリコンマスタとの分離が容易ではなかったので、分離時にスタンパーの不良が発生し、反復的に分離する場合には、このような不良が一層ひどくなるという問題点があった。 As described above, in the conventional manufacturing process of an imprinting stamper, the coating process as described above must be performed in order to easily separate the stamper from the master. As a result, the manufacturing process not only takes a considerable amount of time but also increases the manufacturing cost. In addition, since the stamper and the silicon master are not easily separated even after the coating process, the defect of the stamper occurs at the time of separation, and this problem becomes worse when the separation is repeated. There was a point.
本発明は、工程を単純化できるインプリンティング用スタンパーの製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the stamper for imprinting which can simplify a process.
本発明は、スタンパーの分離時に発生するスタンパーの不良を減らすことができるインプリンティング用スタンパーの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an imprinting stamper that can reduce defects in the stamper that occur during separation of the stamper.
本発明は、一つの絶縁層を用いて反復的にスタンパーを製造できるインプリンティング用スタンパーの製造方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an imprinting stamper that can repeatedly manufacture a stamper using a single insulating layer.
本発明の一実施形態によれば、インプリンティング用スタンパーの製造方法は、絶縁層に複数の凹状パターンを形成する(a)段階と、凹状パターンに銅を充填してスタンパーを完成する(b)段階と、スタンパーを絶縁層から分離する(c)段階と、スタンパーの表面に粗度を付与する(d)段階とを含む。 According to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing an imprinting stamper includes: (a) forming a plurality of concave patterns in an insulating layer; and filling the concave patterns with copper to complete a stamper (b). And (c) separating the stamper from the insulating layer, and (d) providing roughness to the surface of the stamper.
本発明によるインプリンティング用スタンパーの製造方法の実施例は、次のような特徴を一つまたはそれ以上含むことができる。例えば、凹状パターンは、第1凹部と、及び第1凹部と連通され第1凹部に比して小さい直径を有する第2凹部からなることができる。そして、第1凹部及び第2凹部は、絶縁層を貫通する程度の長さ或いは深さを有することができる。よって、絶縁層の裏面に基材が積層されている場合、第2凹部により基材の一部が外部に露出されることができる。 Embodiments of a method for manufacturing an imprinting stamper according to the present invention may include one or more of the following features. For example, the concave pattern may include a first concave portion and a second concave portion that communicates with the first concave portion and has a smaller diameter than the first concave portion. The first recess and the second recess can have a length or depth enough to penetrate the insulating layer. Therefore, when the base material is laminated on the back surface of the insulating layer, a part of the base material can be exposed to the outside by the second recess.
スタンパーは、凹状パターンに対応する形状を有する突出部、及び突出部と一体で形成される本体部を含むことができる。突出部は、回路パターンを形成できるようにする第1突出部、及び回路パターンの間を電気的に接続するビアホールを形成できるようにする第2突出部を備えることができる。(b)段階で、銅メッキまたは電気メッキを用いて凹状パターンを銅で充填することができ、(d)段階で、黒化処理によりスタンパーの表面に粗度を付与することもできる。 The stamper may include a protrusion having a shape corresponding to the concave pattern, and a main body formed integrally with the protrusion. The protrusion may include a first protrusion that allows a circuit pattern to be formed, and a second protrusion that allows a via hole to be electrically connected between the circuit patterns. In step (b), the concave pattern can be filled with copper using copper plating or electroplating, and in step (d), the surface of the stamper can be imparted with a blackening treatment.
本発明は、工程を単純化できるインプリンティング用スタンパーの製造方法を提供することができる。 The present invention can provide a method of manufacturing an imprinting stamper that can simplify the process.
本発明は、スタンパーの分離時に発生するスタンパーの不良を減らすことができるインプリンティング用スタンパー製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a method for manufacturing an imprinting stamper that can reduce a stamper defect that occurs during separation of a stamper.
本発明は、一つの絶縁層を用いて反復的にスタンパーを製造できるインプリンティング用スタンパーの製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a method for manufacturing an imprinting stamper that can repeatedly manufacture a stamper using a single insulating layer.
以下、本発明によるインプリンティング用スタンパーの製造方法の実施例を添付図面を参照して詳しく説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて、同一であるか対応する構成要素は同一の図面番号(引用符号)を付与し、これに対する重複される説明は略する。 Hereinafter, embodiments of a method for manufacturing an imprinting stamper according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are the same. A number (quotation mark) is given, and redundant description thereof is omitted.
図1は、本発明の一実施例によるインプリンティング用スタンパーの製造方法を示すフローチャートである。 FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an imprinting stamper according to an embodiment of the present invention.
図1を参照すると、本発明の一実施例によるインプリンティング用スタンパーの製造方法は、段階S10で、従来のインプリンティング用スタンパーを用いて絶縁層に複数の凹状パターンを形成し、段階S20で、凹状パターンに銅を充填してスタンパーの形状を完成し、段階S30で、スタンパーを絶縁層から分離し、段階S40で、スタンパーの表面に粗度或いは粗さを付与する。 Referring to FIG. 1, the method for manufacturing an imprinting stamper according to an exemplary embodiment of the present invention forms a plurality of concave patterns in an insulating layer using a conventional imprinting stamper in step S10, and in step S20, The concave pattern is filled with copper to complete the stamper shape. In step S30, the stamper is separated from the insulating layer, and in step S40, the surface of the stamper is given roughness or roughness.
スタンパー製作用のマスタに相当する絶縁層に形成された凹状パターンに充填された銅は、絶縁層から容易に分離されるので、スタンパーを絶縁層から分離するための別途の分離工程を要しないという点に本発明の特徴がある。よって、本発明はスタンパーとマスタである絶縁層との分離のために、別途の格別なコーティング工程を行う必要がないので、作業時間及び費用を節減することができ、分離過程でスタンパー形状が変形されることなどの問題を防止することができ、マスタである絶縁層を反復的に使用することができる。 Since the copper filled in the concave pattern formed in the insulating layer corresponding to the master of the stamper production is easily separated from the insulating layer, it does not require a separate separation step for separating the stamper from the insulating layer. This is a feature of the present invention. Therefore, since the present invention does not require a separate special coating process to separate the stamper and the insulating layer as the master, the working time and cost can be saved, and the stamper shape is deformed during the separation process. And the like, and the insulating layer as the master can be used repeatedly.
以下では、図2ないし図7を参照して、本発明の一実施例によるインプリンティング用スタンパーの製造方法に対して説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing an imprinting stamper according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2は、本発明の一実施例によるインプリンティング用スタンパーの製造方法において、絶縁層11及び従来のスタンパー21を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an
図2を参照すると、インプリンティング用スタンパーを製造するために従来のスタンパー21及び絶縁層11を備える。スタンパー21としては、一般的なニッケルスタンパー21が用いられる。そして、スタンパー21の一面には、第1突出部23及び第2突出部25が複数形成されている。第2突出部25は、第1突出部に比して小さい直径を有する。図2に示されているスタンパー21は、第1突出部23及び第2突出部25を備えるが、必要に応じて第1突出部23のみを備えてもよく、第1突出部23及び第2突出部25を共に備えた突起が形成されることもできる。なお、前記スタンパー21は型材ということもできる。
Referring to FIG. 2, a
絶縁層11としては、一般的なプリプレグ(prepreg)が用いられる。プリプレグは、ガラス纎維に熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂、またはBTレジン)を浸透させて半硬化状態に作ったものである。そして、絶縁層11の裏面には基材19が積層されている。基材19は、スタンパー21により絶縁層11がインプリンティングされる場合、スタンパー21の第2突出部25と接してスタンパー21が圧入される深さを決定する。基材19としては、銅箔積層板(Copper Clad Laminate)を用いることができる。銅箔積層板は、絶縁層である樹脂の両面或いは片面に薄い銅箔が積層されているものである。
As the
図3は、本発明の一実施例によるインプリンティング用スタンパーの製造方法において、絶縁層11に複数の凹状パターン13を形成した状態を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of
先ず、図2でスタンパー21及び絶縁層11を位置合わせした後、基材19の裏面にSUS(ステンレス)プレート(図示せず)及びクラフトペーパ(Kraft paper、図示せず)を位置させ、スタンパー21の上面にテフロン(登録商標)フィルム(Teflon film、図示せず)、SUSプレート、及びクラフトペーパを順次に位置した後、加熱及び加圧することによりインプリンティング工程を行う。インプリンティング工程で加えられる温度及び圧力は、絶縁層11の種類及び硬化度に応じて変わることができる。テフロン(登録商標)フィルムは、絶縁層11が汚染されることを防止し、クラフトペーパは均一な圧力を印加させかつボイド(void)の生成を防止する役目をする。
First, after aligning the
インプリンティング工程を行った結果、図3に示されているように、絶縁層11に複数の凹状パターン13が形成される。凹状パターン13は、スタンパー21の第1突出部23に対応する第1凹部15及び第2突出部25に対応する第2凹部17からなる。第1凹部15及び第2凹部17は連通されている。勿論、前述した説明のようにスタンパー21の形状に応じて凹状パターン13の形状が決定される。
As a result of the imprinting process, a plurality of
図4は、図3の凹状パターン13に銅27を充填して本発明における最終的に得ようとするスタンパーの形状を完成した状態を示す断面図であり、図5は図4の絶縁層11から前記スタンパーを分離して取り出す状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the
凹状パターン13を形成し、絶縁層11が硬化された後、凹状パターン13に、本発明における最終的に得ようとするスタンパーの素材としての銅27を充填する。充填される銅27は凹状のパターン13を充填した後に一定した厚さを形成するが、この部分が以後のスタンパーの本体部(図5の35参照)となる。銅27を充填する方法としては、同メッキまたは電気メッキを用いることができるが、これに限られない。
After the
絶縁層11に形成された凹状のパターン13に充填される銅27は、絶縁層11から容易に分離できる。この分離容易性は、凹状パターン13の内部面にデスミア工程のような表面処理工程を行わないで直接に銅27を充填したことにより得られる。このようにして、図5に示したように、本発明に係るスタンパー30が絶縁層11から容易に分離される。そして、スタンパー30が絶縁層11から容易に分離されるので、スタンパー30の分離過程におけるその形状が変形されることなどを防止できる。
The
前記スタンパー30は、本体部35、及び本体部35の一面から突出された第1突出部31及び第2突出部33を有する。第1突出部31は絶縁層11の第1凹部15に対応し、第2突出部33は絶縁層11の第2凹部17に対応する。勿論、製造しようとする基板の仕様に応じてスタンパー30は第1突出部31のみを備えてもよく、2段の突出部だけではなく3段以上の突出部を備えることもできる。第1突出部31は、以後インプリンティングされて回路パターンが形成される溝を形成し、第2突出部33は、前記回路パターンの相互間を電気的に接続するビアホールを形成できるようにする。
The
図6は、図5より分離された前記スタンパー30を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the
絶縁層11から分離された前記スタンパー30の表面には粗度或いは粗さ(roughness)が付与される。換言すればその表面が粗面化される。このようにスタンパー30の表面に粗度を付与することは、以後、スタンパー30がインプリンティング工程で絶縁層にインプリンティングを施す時、絶縁層とスタンパーとの密着力をさらに強くするためである。スタンパー30の表面に粗度を付与する方法としては、黒化工程(black oxide)、ソフトエッチング(soft etching)、化学洗浄方式及び酸処理方式などのような化学的表面処理、ブラシ方式、研磨粒子方式またはジェットスクラブ方式などのような機械的表面処理、及び、これらを混合した混用方式などがある。
The surface of the
黒化工程とは、スタンパー30がインプリンティングされる時絶縁層との接着力を強化する目的で行う表面処理方式であって、化学的な方法を用いてスタンパー30の表面を酸化させて粗度を強化する工程を意味する。すなわち、図7aのように表面が滑らかな銅箔層41に黒化工程を行うと、図7bのように銅箔層41の表面に粗さ(粗面)43が形成される。このような粗さ43は、以後のインプリンティング工程時に絶縁層11と接触する面積を増やしてスタンパー30と絶縁層11との結合力を強化させる役目をする。
The blackening process is a surface treatment method performed for the purpose of strengthening the adhesive force with the insulating layer when the
ソフトエッチング方式とは、過酸化水素(H2O2)と硫酸(H2SO4)からなるソフトエッチング溶液を用いて表面に粗度を付与する方式であって、洗浄効果が優れるという長所がある。そして、過硫酸ナトリウム(Na2S3O8)と硫酸(H2SO4)からなったソフトエッチング液を用いると、均一な表面処理が可能になる。 The soft etching method is a method of imparting roughness to the surface using a soft etching solution made of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and has an advantage that the cleaning effect is excellent. is there. When a soft etching solution made of sodium persulfate (Na 2 S 3 O 8 ) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is used, uniform surface treatment can be performed.
化学洗浄方式とは、酸脱脂処理(Acid Cleaner)した後、ソフトエッチング(soft etching)する順序で表面処理を行う方式であり、酸処理方式とは、5〜10%の硫酸を用いて表面処理を行う方式である。 The chemical cleaning method is a method of performing surface treatment in the order of soft etching after acid degreasing treatment (Acid Cleaner). The acid treatment method is a surface treatment using 5 to 10% sulfuric acid. It is a method to perform.
機械的な表面処理方式とは、薬品処理なしで研磨用ブラシ(brush)などを用いて表面処理を行う方式である。前記ブラシ方式とは、多様な形態のブラシを用いてスタンパー30の表面を洗浄して粗さを付与する方式であり、研磨粒子(Pumice)方式とは、研磨粒子をスタンパーの表面に噴射(spray)しながらナイロン材質のブラシにより研磨する方式である。そして、ジェットスクラブ方式とは、ブラシを使用しなく、アルミニウムオキシド(Al2O3)のような研磨粒子を高圧で噴射して表面を処理する方式である。
The mechanical surface treatment method is a method for performing surface treatment using a polishing brush or the like without chemical treatment. The brush method is a method in which the surface of the
混用方式の表面処理工程中の一つであるブラシ及びソフトエッチング方式は、ブラシによるスクラビング処理(scrubbing)を行った後、薬品による処理をさらに行うことにより粗さの均一度を高め、粗さをより滑らかにする効果を得られる工程である。そして、ソフトエッチング及びブラシ方式とは、先ず、薬品による正面処理で銅箔に粗さを作った後、薬品処理による汚染などをブラシで除去する方式である。また、酸処理及びブラシ方式とは、最も多用されている方式であって、酸処理を行って酸化物と指紋、油脂分などを除去した後、ブラシで表面に粗さを付与する方式である。 The brush and soft etching method, which is one of the surface treatment processes of the mixed method, increases the uniformity of roughness by performing scrubbing with a brush and then further processing with chemicals to reduce the roughness. This is a process that can provide a smoother effect. The soft etching and brush method is a method in which a copper foil is first roughened by a front treatment with a chemical, and then contamination caused by the chemical treatment is removed with a brush. In addition, the acid treatment and the brush method are the most frequently used methods, and after removing oxides, fingerprints, oils and fats by performing acid treatment, the surface is roughened with a brush. .
以上のような化学的、機械的及びこれらを混合した方式による粗度形成工程によりスタンパー30の表面に粗さが付与される。そして、スタンパー30がきれいに分離された絶縁層11に、再び銅を充填してスタンパー30を反復的に製造することができる。よって、マスタ11の追加製作による費用及び時間を減らすことができる。そして、図2に示す段階において、従来の種々のスタンパー21を多数枚用いて絶縁層11にインプリントすると、多様な大きさを有する銅スタンパー30を種々製作することができる。
Roughness is imparted to the surface of the
以上で本発明の実施例を説明したが、本発明の多様な変更例と修正例が本発明の技術的思想を具現する限り本発明の範囲に属するものとして解釈されるべきである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention should be construed as belonging to the scope of the present invention as long as various changes and modifications of the present invention embody the technical idea of the present invention.
11 絶縁層
13 凹状パターン
15 第1凹部
17 第2凹部
19 基材
21 従来のスタンパー
23 第1突出部
25 第2突出部
27 銅
30 スタンパー
31 第1突出部
33 第2突出部
35 本体部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記絶縁層の凹状パターンに銅を充填して銅からなるスタンパーを完成する(b)段階と、
前記スタンパーを前記絶縁層から分離する(c)段階と、
前記スタンパーの表面に粗度を付与する(d)段階とを含むインプリンティング用スタンパーの製造方法。 (A) a step of forming an insulating layer serving as a master by forming a plurality of concave patterns by an imprinting method on an insulating layer having a base material laminated on the back surface ;
To complete the stamper made of copper and filled with copper in a concave pattern of the insulating layer and the step (b),
Separating the stamper from the insulating layer (c);
And (d) a step of imparting roughness to the surface of the stamper.
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